Конструктивно-технологические основы создания подшипников качения для судового валопровода с повышенными эксплуатационными характеристиками

• Автор: Гаврилюк, Роман Николаевич
• Шифр специальности: 05.08.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 189 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ПОСТАНОВКА ЦЕЛЕЙ И ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Конструктивно-технологические особенности судовых водопроводов и их нормы

1.2. Анализ нагрузок, действующих на судовой водопровод

1.3. Опыт эксплуатации подшипников водопровода. Обоснование аспектов формирования подшипников качения судового водопровода

1.4. Способы повышения работоспособности подшипников

судового водопровода

1.5. Постановка целей и задач исследования

Глава 2. РАЗРАБОТКА РАСЧЕТНОЙ СХЕМЫ ВАЛОПРОВОДА, ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ НАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ ПОЛЫХ РОЛИКОВ В ПОДШИПНИКАХ КАЧЕНИЯ
2.1. Разработка расчетной схемы водопровода и исходные данные
2.2. Определение нагрузок на подшипниках судового водопровода от эксплуатационных и других параметров напряженно-деформированного состояния системы
2.3. Исследование напряженного состояния полых роликов
в подшипниках качения
2.3.1. Теоретический анализ условий работы подшипников
с пустотелыми роликами
2.3.2. Основные положения теории расчета пустотелого цилиндра
с плоскостью
2.3.3. Определение упругой деформации полого ролика и контактного сближения колец подшипника

2.3.4. Исследование распределения нагрузки между телами качения
в подшипниках с полыми роликами
2.3.5. Исследование напряженного состояния полых роликов
Глава 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ ПОДШИПНИКОВ КАЧЕНИЯ СУДОВОГО ВАЛОПРОВОДА С ПОЛЫМИ РОЛИКАМИ
3.1. Экспериментальные исследования напряженного состояния
полых роликов подшипников качения
3.2. Исследование влияния коэффициента пустотелости роликов на эксплуатационные характеристики подшипников качения
3.3. Разработка конструкции подшипника и стендовые испытания
3.4. Имитация перекоса судового вала в подшипнике качения
3.5. Исследование усталостной прочности подшипников качения с полыми роликами
Глава 4. РАЗРАБОТКА И ВНЕДРЕНИЕ ПОДШИПНИКОВ КАЧЕНИЯ С ПОЛЫМИ РОЛИКАМИ, ТЕХНОЛОГИЯ ИХ СБОРКИ И МОНТАЖА
4.1. Исследование влияния подшипников качения на
энергозатраты валопровода
4.2. Разработка методики расчета подшипников качения
с польши роликами
4.3. Разработка технологии сборки и монтажа подшипников
качения с полыми роликами
4.4. Технико-экономические показатели от внедрения
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
Одним из важнейших направлений судостроения является повышение эффективности работоспособности судового валопровода. Судовой валопровод является важнейшим механизмом в эксплуатации судна и представляет собой сложную систему, от которой зависит живучесть судна или корабля. Он представляет собой промежуточное звено, соединяющее ГД с движителем. От эффективности работы судового валопровода зависит количество полезной подведенной мощности к гребному винту, а от подшипников валопровода зависит его надежность, эксплуатационная технологичность и эффективность работы всего судового движительного комплекса. Он состоит из системы валов - гребного, дейдвудного, промежуточного и упорного, соединяющих движитель с энергетической установкой, а также подшипников, на которые опираются валы.
С увеличением водоизмещения, скорости хода судов и мощности судовых энергетических установок возрастают нагрузки на валопроводы, что приводит к увеличению их размеров. С увеличением размеров валов повышается жесткость валопроводов и возрастают требования к его опорам. В процессе эксплуатации валопровод получает различные радиальные смещения опор, что изменяет его напряженное состояние и приводит к износу подшипников. Износ подшипников приводит к тому, что при эксплуатации параметры центровки, реализованные при монтаже с учетом норм, выходят за допускаемые пределы и валопровод оказывается в предельном состоянии со всеми вытекающими последствиями, вплоть до преждевременного выходя из строя гребных валов и дейдвудных подшипников.
Аварии, причиной которых являются движительные комплексы, связаны с повреждениями гребных и дейдвудных валов. Выход из строя валопроводов наносит ущерб, во много раз превышающий стоимость поврежденного или разрушенного вала. Возникают ремонтные расходы, включающие постановку судна в док, оплату дока, стоимость сменно-запасных частей и заменяемых

5. Разработка на основе данных численного моделирования методики расчета по выбору оптимальной степени пустотелости роликов с точки зрения изгибной прочности и максимальных контактных напряжений в зависимости от действующей нагрузки.
6. Исследование усталостной прочности подшипников качения с полыми роликами и проведение серии проверочных расчетов реальных объектов, с целью подтверждения достоверности полученных результатов.
7. Исследование влияния подшипников качения с полыми роликами на энергозатраты валопровода.
8. Разработка технологии сборки и монтажа подшипников качения с полыми роликами на основе метода гидрораспора.
Концепция работы состоит в разработке высокоэффективных методов, средств и направлений в повышении надежности и долговечности опор судовых валопроводов и повышении работоспособности валопроводов судов различных типов и назначений.